一种单组份水性哑光清漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,尤其涉及水性涂料,具体涉及一种超强手感的单组份水性哑光清漆及其制备方法。
背景技术
目前,我国使用的木器涂料大多为溶剂型,这些木器涂料都含有大量的有机挥发化合物(VOC),严重危害生产和施工人员的身体健康。
随着人们环保意识的增强,传统溶剂型涂料面临严峻挑战,而水性涂料具有无毒、不易燃烧、无污染环境等优点,越来越受到人们的重视。
水性涂料将溶剂型涂料的高性能化与水性涂料的低VOC含量相结合,环境效应好、施工相对方便。
但是,我国水性涂料现处于技术起步阶段,特别是单组份水性哑光清漆,存在丰满度不够,硬度不强,手感较差,耐化学性差等技术方面的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种具有丰满度好、硬度强、耐化学性高、透明度高且手感很好的单组份水性哑光清漆。
本发明的另一个目的在于提供上述单组份水性哑光清漆的制备方法。
本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的:
一种单组份水性哑光清漆,其配方是由如下重量百分比的各组分组成:
水性丙烯酸乳液 30~60%;
水性脂肪族聚氨酯乳液 5~30%;
成膜助剂 3~10%;
消泡剂 0.01~2%;
分散剂 0.01~2%;
消光粉 0.1~5%;
蜡助剂 0.01~2%;
手感助剂 0.01~2%;
增稠剂 0.01~2%;
交联剂 0.01~2%;
水 5~40%。
对于上述一种单组份水性哑光清漆的配方,本发明人在研究过程中,先确定了将水性丙烯酸乳液和水性脂肪族聚氨酯乳液配合起来使用,这两种物质是本专利配方中关键的成膜物质,这两种乳液的配合可使得该漆膜具有更好的丰满度、硬度、高耐化学性、高手感和高透明度;上述水性丙烯酸乳液和水性脂肪族聚氨酯乳液均采用市售产品即可实现本发明,如水性丙烯酸乳液可采用欧宝迪AC 2514、AC2742、拜耳XP2741或帝斯曼A-639;水性脂肪族聚氨酯乳液可采用欧宝迪CUR-995、U-8001、拜耳XP2593/1或拜耳XP2557。
在确定了水性丙烯酸乳液和水性脂肪族聚氨酯乳液这两种关键成膜物质的基础上,本发明人又根据发明目的的需要,从制备涂料或者清漆时常用到的各类助剂中进行了选择,根据实验效果来调整配方中加入哪类助剂,以及加入量多少合适,因此上述配方中,除水性丙烯酸乳液和水性脂肪族聚氨酯乳液外,其余各类助剂采用本领域技术人员进行涂料或清漆制备时常用的物质,均可实现本发明,各类助剂优选方案如下所示:
上述成膜助剂的作用是促进高分子化合物塑性流动和弹性变形,改善聚结性能,能在较广泛施工温度范围内成膜;本发明的成膜助剂可采用醇类溶剂、醚类溶剂或醚醇类溶剂中的任意一种或两种及两种以上的混合;优选醚醇类溶剂,如二丙二醇丁醚、丙二醇丁醚或二丙二醇甲醚;
上述消泡剂的作用是赋予成品漆优异的存储消泡性和杰出的施工消泡性;消泡剂可采用矿物油类消泡剂、有机脂类消泡剂、有机硅类消泡剂或硅氧烷类消泡剂等,优选有机硅类消泡剂,如BYK024、BKY028或TeGo 810;
上述分散剂作用是使本发明的单组份水性哑光清漆在生产过程中具有优异的分散效果,使得配方中的消光粉及蜡助剂能很好的均匀的分散在成品中,对漆膜手感的提升及保持有一定的促进作用;该分散剂可采用阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂或聚丙烯酸胺盐;优选聚丙烯酸胺盐,如TeGo 735W、SN-5040或BYK-191;
上述消光粉作用是使本发明的单组份水性哑光清漆具有一定的消光效果及优异的手感,通过对消光粉的粒径控制(5μm~12μm之间),采用复合消光方式,即用大粒径的消光粉搭配小粒径的消光粉混合使用,赋予漆膜更优异的平整度及细腻度,从而达到手感平滑细腻的效果,该类消光粉可采用二氧化硅消光粉,如如TS-100、OK500、HK460或FM-14;
上述蜡助剂的作用是使得漆膜具有优异的手感及抗划伤性,同时具有优异的抗粘连性;该蜡助剂可采用聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚四氟乙烯蜡或酰胺蜡,优选聚乙烯蜡,如环琦1135、BYK-535、BYK-270或BYK-539;
上述手感助剂的作用是使得漆膜具有优异的滑爽性及十分好的油感,同时具有优异的抗划伤性;该手感助剂可采用有机硅表面助剂、抗划伤助剂或增滑剂;优选有机硅表面助剂,如BYK-333或信越有机硅KP-2626;
上述增稠剂的作用是使得本发明的单组份水性哑光清漆在分散中具有适当的剪切粘度和优异的抗飞溅性能,同时使得该漆具有优异的开罐效果,且使该漆在施工过程中具有优异的抗流挂性和流平性;该增稠剂可采用聚丙烯酸类增稠剂、聚氨酯类增稠剂或缔合型增稠剂;优选聚氨酯类增稠剂,如SN-612、RM-2020;
上述交联剂的作用是增强本发明单组份水性哑光清漆的漆膜硬度及附着力的关键物质,此交联剂可加强漆膜的的交联密度从而提高漆膜硬度以及涂层间的垂直附着力;该交联剂采用硅烷偶联剂,如A-187或KBM-403;
上述水采用纯净水、蒸馏水或去离子水。
上述单组份水性哑光清漆的制备方法是,按照上述配方,先将水性丙烯酸乳液和水性脂肪族聚氨酯乳液放入制漆容器中,边搅拌边加入水、成膜助剂、分散剂和消泡剂、蜡助剂、消光粉,高速分散至细度合格后再边搅拌边加入手感助剂、增稠剂和交联剂,混合均匀后即得所需单组份水性哑光清漆。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明的配方首先选择将水性丙烯酸乳液和水性脂肪族聚氨酯乳液搭配使用,并研究出两者的合适配比,然后再加以适量交联剂以及各种功能助剂,特别是手感助剂以及蜡粉的巧妙搭配,通过成膜助剂的协作,则能形成一种超强手感的单组份哑光清漆,不仅能克服现有技术存在的低丰满度、低硬度、低耐化学性和零手感的技术缺陷,而且能给生产及施工人员带来更低的身体危害以及最大限度的降低环境污染。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步地描述,但具体实施例并不对本发明做任何限定。
实施例1
本实施例的单组份水性哑光清漆,其原料配方是由如下重量百分比的各组分组成:
水性丙烯酸乳液 50.0 %;
水性脂肪族聚氨酯乳液 20.0 %;
成膜助剂 7.0 %;
消泡剂 0.6 %;
分散剂 0.5 %;
消光粉 1.0 %;
蜡助剂 1.0 %;
手感助剂 0.5 %;
增稠剂 0.5 %;
交联剂 0.3 %;
水 18.6 %。
上述水性丙烯酸乳液为欧宝迪AC 2514;
上述水性脂肪族聚氨酯乳液为拜耳XP2557;
上述成膜助剂为二丙二醇丁醚;
上述消泡剂采用有机硅类消泡剂BYK024;
上述分散剂采用聚丙烯酸胺盐SN-5040;
上述消光粉采用二氧化硅消光粉TS-100;
上述蜡助剂采用聚乙烯蜡BYK-535;
上述手感助剂采用有机硅表面助剂BYK-333;
上述增稠剂采用聚氨酯类增稠剂SN-612;
上述交联剂采用硅烷偶联剂A-187;
上述水采用去离子水。
上述单组份水性哑光清漆的制备方法是,按照上述配方,先将水性丙烯酸乳液和水性脂肪族聚氨酯乳液放入制漆容器中,边搅拌边加入水、成膜助剂、分散剂、消泡剂、蜡助剂和消光粉,高速分散至细度合格后再边搅拌边加入手感助剂、增稠剂和交联剂,混合均匀后即得所需单组份水性哑光清漆。
本实施例制备所得单组份水性哑光清漆的性能如表1所示。
表1单组份水性哑光清漆性能测定结果
| 测试项目 |
测试方法 |
测试结果 |
| 涂膜外观 |
散射日光下目视观察 |
平整,丰满,无流挂、发花、针孔、开裂 |
| 硬度(擦伤) |
GB/T 6739 |
HB |
| 附着力(2mm) |
GB/T 9286 |
1级 |
| 耐划伤(100g) |
GB/T 9279 |
无划伤 |
| 耐水性(1h) |
GB/T
4893.1-2005 |
无异常 |
| 耐沸水(15Min) |
GB/T 4893.1-2005 |
无异常 |
| 耐醇性 |
GB/T
4893.1-2005 |
无异常 |
| 耐碱性 |
GB/T
4893.1-2005 |
无异常 |
| 耐醋污染 |
GB/T
4893.1-2005 |
无异常 |
| 耐绿茶污染 |
GB/T
4893.1-2005 |
无异常 |
由表1可以看出,本实施例的单组份水性哑光清漆,其各项性能均表现优良,而且丰满度好、硬度高、耐化学性好,且手感好。
实施例2
本实施例的单组份水性哑光清漆,其原料配方是由如下重量百分比的各组分组成:
水性丙烯酸乳液 60.0 %;
水性脂肪族聚氨酯乳液 10.0 %;
成膜助剂 6.0 %;
消泡剂 0.6 %;
分散剂 0.5 %;
消光粉 1.0 %;
蜡助剂 1.0 %;
手感助剂 0.5 %;
增稠剂 0.5 %;
交联剂 0.3 %;
水 19.6 %。
上述水性丙烯酸乳液采用帝斯曼A-639;
上述水性脂肪族聚氨酯乳液采用欧宝迪CUR-995;
上述成膜助剂采用丙二醇丁醚;
上述消泡剂采用有机硅类消泡剂TeGo 810;
上述分散剂采用聚丙烯酸胺盐SN-5040;
上述消光粉采用二氧化硅消光粉OK500;
上述蜡助剂采用聚乙烯蜡BYK-539;
上述手感助剂采用有机硅表面助剂信越有机硅KP-2626;
上述增稠剂采用聚氨酯类增稠剂RM-2020;
上述交联剂采用硅烷偶联剂KBM-403;
上述水采用去离子水。
上述单组份水性哑光清漆的制备方法是,按照上述配方,先将水性丙烯酸乳液和水性脂肪族聚氨酯乳液放入制漆容器中,边搅拌边加入水、成膜助剂、分散剂、消泡剂、蜡助剂和消光粉,高速分散至细度合格后再边搅拌边加入手感助剂、增稠剂和交联剂,混合均匀后即得所需单组份水性哑光清漆。
本实施例制备所得单组份水性哑光清漆的性能如表2所示。
表2单组份水性哑光清漆性能测定结果
| 测试项目 |
测试方法 |
测试结果 |
| 涂膜外观 |
散射日光下目视观察 |
平整,丰满,无流挂、发花、针孔、开裂 |
| 硬度(擦伤) |
GB/T 6739 |
F |
| 附着力(2mm) |
GB/T 9286 |
1级 |
| 耐划伤(100g) |
GB/T 9279 |
无划伤 |
| 耐水性(1h) |
GB/T
4893.1-2005 |
无异常 |
| 耐沸水(15Min) |
GB/T
4893.1-2005 |
无异常 |
| 耐醇性 |
GB/T
4893.1-2005 |
无异常 |
| 耐碱性 |
GB/T
4893.1-2005 |
无异常 |
| 耐醋污染 |
GB/T
4893.1-2005 |
无异常 |
| 耐绿茶污染 |
GB/T
4893.1-2005 |
无异常 |
由表2可以看出,本实施例的单组份水性哑光清漆,其各项性能均表现优良,而且丰满度好、硬度高、耐化学性好,且手感好。